中1理科:光の屈折

<ポイント>
・光は違う物質の中へと進むとき、境界面で屈折する
・入射角と屈折角の関係は決まっている
・水中から空気中へと光が進むとき、全反射が起こる場合がある
光は違う物質の中へと進むとき、境界面で屈折します。
覚えておきたいのは、
(1)水やガラス→空気中に光が進む場合、(2)空気中→水やガラスに光が進む場合の2つです。
いずれの場合も、空気中にできる角度の方が大きくなる!とを覚えましょう。

(1)水やガラス→空気中に光が進む場合
水やガラス中にできる角が入射角、空気中にできる角が屈折角になります。
空気中にできる角度の方が大きくなるので、この場合は「入射角<屈折角」 となります。
水から空気中へ
なお、水→空気中へ光が進む場合、「入射角が約49°より大きくなる」と全反射が起こります。
屈折角が90°以上になってしまうためです。
(ガラスの場合は、種類にもよりますが入射角が約43°を超えると全反射が起こります)

(2)空気中→水やガラスに光が進む場合
空気中にできる角が入射角、水やガラス中にできる角が屈折角になります。
空気中にできる角度の方が大きくなるので、この場合は「入射角>屈折角」 となります。
空気から水へ屈折

<補足>
各物質ごとに屈折率というものが決まっています。
この屈折率を利用することで、「どのくらいの角度で屈折していくのか」を考えることができます。
(詳しくは高校の物理で習います)

高校受験までの範囲では、入射角と屈折角の大小関係のみを理解できれば大丈夫ですので、上記の法則を覚えておけばOKです。

<まとめ>
・光は違う物質の中へと進むとき、境界面で屈折する
・入射角と屈折角の関係は決まっている
・水中から空気中へと光が進むとき、全反射が起こる場合がある

 

※ 理解を優先するために、あえて大雑把に書いてある場合があります

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